一种烟包的外观视觉检测装置的制作方法

1.本技术涉及卷烟加工设备的技术领域，具体地，涉及一种烟包的外观视觉检测装置。


背景技术：

2.在卷烟包装生产过程中，烟支通过包装机首先进行内衬纸、商标纸、卡纸和封签的包装形成烟包，然后进行烟包的透明纸包装，再进行条盒成型包装形成烟条。现有的包装机受检测器可靠性、辅料特性等影响，在烟包进入高速包装机前会出现原有缺陷烟包未剔除的情况，或者在输送过程中烟包出现封签翘起、歪斜，商标擦花、开胶等情况，但是现有的包装机不具备对烟包的烟包再次检测外观的功能，并且在烟包经过高速包装机进行透明纸包装后进入条盒成型阶段时，烟包被条盒包裹不方便进行检测，通常采用人工检测的方式对烟包进行再次检测，但是人工检测存在效率低、检测速度低于生产速度、漏检等问题，造成有缺陷的产品流入市场。


技术实现要素：

3.为解决上述问题的至少一个方面，本实用新型提供了一种烟包的外观视觉检测装置，包括电源、照明光源、光电开关、工业相机、处理器和控制器，照明光源、光电开关、工业相机、处理器和控制器均与电源电连接；照明光源设置在包装机入口的输送通道的正上方，用于照射烟包；光电开关设置在照明光源下方的输送通道上，用于检测烟包的位置信号并传输位置信号；工业相机倾斜设置在照明光源的下方，工业相机的镜头用于与烟包对准，获取烟包至少一个包装面的图像信息并传输图像信息；处理器与工业相机电连接，用于接收工业相机获取的图像信息并进行图像处理分析，和传输图像处理分析结果；控制器与光电开关、工业相机、处理器、包装机的剔除机构均电连接，用于接收光电开关的位置信号、控制工业相机进行拍照、接收处理器的图像处理分析结果和控制剔除机构运行。
4.通过上述技术方案，将本技术的检测装置安装在透明纸包装机入口的输送通道上，对待进行透明纸包装的烟包进行外观视觉检测，照明光源照射在烟包的包装面上，当光电开关检测到烟包的位置时，传递烟包的位置信号至控制器中，控制器接收到位置信号后控制工业相机进行拍照，获取包装面的图像信息并传输至处理器，处理器会对图像信息进行处理分析，得到烟包是否有缺陷的结果，并将结果传输至控制器中，当结果显示有缺陷，控制器控制包装机的剔除机构将有缺陷的烟包剔除。本技术的检测装置实现了烟包外观视觉的自动检测和有缺陷烟包的自动剔除，并且检测速度快、效率高，适应卷烟包装的生产节拍，避免了有缺陷的烟包流入下一工序，从而提高了卷烟生产的质量。
5.优选地，还包括遮光罩和固定架；固定架固定设置在输送通道沿着烟包传送方向的侧面；遮光罩设置在输送通道的正上方，遮光罩与固定架连接；照明光源与遮光罩内的顶面固定连接，工业相机与遮光罩内的侧面连接。通过上述技术方案，照明光源和工业相机安装在遮光罩内部，通过固定架安装在输送通道上，既为照明光源照明光源和工业相机提供
了安装位置，也减少了其它光源的干扰，有助于提高工业相机获取图像信息的准确性，并且也防止照明光源对工作人员造成干扰。
6.优选地，所述遮光罩的内部固定设置有内罩，照明光源通过与内罩内的顶面固定连接实现与遮光罩连接；内罩上开设有开口，工业相机的摄像头与开口对准。由于工业相机、光电开关上设置有指示灯等零件，会照射在烟包上，影响图像信息的获取，通过上述技术方案，在遮光罩的内部设置内罩，有助于进一步减少其他光源的干扰，提高获取图像信息的准确性。
7.优选地，所述照明光源的照射面积大于烟包的顶部包装面的面积，工业相机设置有两个，分别连接在遮光罩沿着烟包传送方向的两端内侧面上；内罩沿着烟包传送方向的两端侧面上均开设有开口，两个工业相机的摄像头分别与两个开口对准；两个工业相机均与控制器、处理器电连接。通过上述技术方案，设置两个工业相机，同时对烟包的顶部包装面和两个侧部包装面进行拍摄，增加了每个烟包的图像信息量，有助于提高检测结果的准确性。
8.优选地，所述工业相机上固定连接有安装架；安装架上开设有沿着垂直于烟包传送方向长条孔和连接有螺栓，螺栓贯穿长条孔，并穿设在遮光罩侧壁内，与遮光罩螺纹连接。通过上述技术方案，工业相机通过安装架上的长条孔实现根据输送通道的实际尺寸，调节工业相机相对输送通道宽度方向上的位置，有助于工业相机清晰采集包装面的图像信息。
9.优选地，所述遮光罩与固定架铰接；遮光罩远离固定架的一侧面上固定连接有把手。通过上述技术方案，工作人员可以利用把手将本技术的检测装置抬起来。
10.优选地，所述控制器与照明光源电连接，用于根据接收的位置信号控制照明光源打开，并根据工业相机的拍照运行控制照明光源的关闭。通过上述技术方案，将照明光源与控制器电连接，使得控制器根据光电开关的位置信号和工业相机运行的信号控制照明光源的打开和关闭，有助于省电和延长照明光源的使用寿命。
11.优选地，所述处理器上电连接有网络交换机，网络交换机与工业相机和控制器均电连接，工业相机和控制器均通过网络交换机实现与处理器的电连接。
12.优选地，所述处理器上电连接有显示器。通过上述技术方案，工业相机获取的图像信息可以通过处理器传输至显示器上，便于工作人员查看。
13.优选地，还包括计数器，计数器与控制器电连接，控制器与包装机的报警装置电连接。通过上述技术方案，控制器接收到处理器的烟包有缺陷的分析结果时，控制器控制计数器进行计数，当计数器连续计数达到预设值时发送信号至控制器，控制器控制包装机的报警装置报警，用以提醒工作人员进行检查。
14.本实用新型的一种烟包的外观视觉检测装置，具有以下有益效果：
15.(1)通过在透明纸包装机入口的输送通道上设置光电开关检测烟包的位置，利用控制器控制照明光源照亮和工业相机拍照，再通过处理器对工业相机获取烟包的包装面的图像信息进行处理分析并传输至控制器中，控制器根据分析结果控制包装机的剔除结构剔除有缺陷的烟包，实现了烟包外观视觉的自动检测和有缺陷烟包的自动剔除，并且检测速度快、效率高，适应卷烟包装的生产节拍，避免了有缺陷的烟包流入下一工序，从而提高了卷烟生产的质量。
16.(2)通过将照明光源和工业相机安装在遮光罩中和在遮光罩中设置内罩都有助于减少其他光源的干扰，将工业相机的固定架设计得与遮光罩可调节连接，实现工业相机相对输送通道的位置调节，有助于提高工业相机获取包装面图像信息的清晰度；通过将照明光源的照射面积设计得不小于烟包顶部包装面的面积，和使用两个工业相机同时获取烟包的包装面图像信息，有助于增加每个烟包的图像信息量，从而都有助于提高本技术检测装置检测结果的准确性。
附图说明
17.为了更好地理解本实用新型的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本实用新型的优选实施方式，对本实用新型的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。
18.图1示出了根据本实用新型实施例的一种烟包的外观视觉检测装置的使用示意图；
19.图2示出了根据本实用新型实施例的一种烟包的外观视觉检测装置的结构示意图；
20.图3示出了根据本实用新型实施例的一种烟包的外观视觉检测装置的结构框图。
21.附图标记说明：
22.1、固定架；2、遮光罩；21、把手；22、内罩；3、照明光源；4、安装架；5、工业相机；6、光电开关；7、输送通道；8、烟包；9、控制器；10、网络交换机；11、处理器；12、显示器；13、蜘蛛手回转盘；14、包装机控制系统；15、剔除机构；16、报警装置；17、计数器。
具体实施方式
23.以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
24.在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
25.为了至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或者多个，本公开的一个实施例提出了一种烟包的外观视觉检测装置，包括电源、照明光源3、光电开关6、工业相机5、处理器11和控制器9，照明光源3、光电开关6、工业相机5、处理器11和控制器9均与电源电连接；照明光源3设置在包装机入口的输送通道7的正上方，用于照射烟包8；光电开关6设置在照明光源3下方的输送通道7上，用于检测烟包8的位置信号并传输位置信号；工业相机5倾斜设置在照明光源3的下方，工业相机5的镜头用于与烟包8对准，获取烟包8至少一个包装面的图像信息并传输图像信息；处理器11与工业相机5电连接，用于接收工业相机5获取
的图像信息并进行图像处理分析，和传输图像处理分析结果；控制器9与光电开关6、工业相机5、处理器11、包装机的剔除机构15均电连接，用于接收光电开关6的位置信号、控制工业相机5进行拍照、接收处理器11的图像处理分析结果和控制剔除机构15运行。
26.具体地，如图1至图3所示，在透明纸包装机的入口处，蜘蛛手回转盘13将已经进行内衬纸、商标纸、卡纸和封签包装的烟包8抓取到输送通道7上，用于传送进包装机进行透明纸的包装，此为现有技术。
27.电源包括220v交流电源和直流电源模块，220v交流电源与直流电源模块的输入端电连接，直流电源模块用于将220v交流电源整流为24v直流电源，直流电源模块的输出端分别与照明光源3、光电开关6、工业相机5、处理器11和控制器9电连接。
28.照明光源3为片状led光源，通过连接架水平固定设置在包装机入口的输送通道7的正上方，用于垂直照射烟包8；光电开关6设置在照明光源3的下方，通过连接架固定连接在输送通道7的下方上，用于检测烟包8的位置信号并传输位置信号；工业相机5通过连接架倾斜固定设置在照明光源3的下方，工业相机5的镜头用于与烟包8对准，获取烟包8至少一个包装面的图像信息并传输图像信息。
29.在一些实施例中，还包括遮光罩2和固定架1；固定架1通过多个螺栓固定设置在输送通道7沿着烟包8传送方向的侧面的支架或建筑物或其他机器的侧壁上；遮光罩2为底面开口的结构，遮光罩2设置在输送通道7的正上方，遮光罩2与固定架1固定连接或铰接，优选地，遮光罩2与固定架1铰接，遮光罩2远离固定架1的一侧面上固定连接有把手21；照明光源3的照射面积大于烟包8的顶部包装面的面积，照明光源3的顶面与遮光罩2内的顶面固定连接；光电开关6与遮光罩2的内侧面固定连接；工业相机5与遮光罩2内的侧面连接，优选地，工业相机5设置有两个，分别设置在输送通道7沿着烟包8传送方向的两端，与遮光罩2内相对的两侧面连接，使得两个工业相机5获得烟包83个包装面的图像信息；工业相机5上固定连接有安装架4；安装架4上开设有沿着垂直于烟包8传送方向长条孔和连接有螺栓，螺栓优选设置有多个，螺栓贯穿长条孔，并穿设在遮光罩2侧壁内，与遮光罩2螺纹连接。
30.在另一些实施例中，遮光罩2的内部固定设置有内罩22，内罩22沿着垂直于烟包8传送方向的两侧面与遮光罩2的内壁固定连接，内罩22沿着烟包8传送方向的两侧面均与遮光罩2的两侧面之间留有空间；照明光源3与内罩22的顶面固定连接，照明光源3通过与内罩22内的顶面固定连接实现与遮光罩2的连接；内罩22沿着烟包8传送方向的侧面上开设有开口，工业相机5的摄像头与开口对准；在具有两个工业相机5的实施例中，内罩22沿着烟包8传送方向的两端侧面上均开设有开口，两个工业相机5的摄像头分别与两个开口对准。
31.控制器9与光电开关6电连接，用于接收光电开关6的位置信号；控制器9与工业相机5电连接，在具有两个工业相机5的实施例中，两个工业相机5均与控制器9电连接，用于根据接收到的光电开关6信号，控制工业相机5进行拍照，优选地，控制器9与照明光源3电连接，用于根据接收到的光电开关6信号控制照明光源3打开，并根据工业相机5的拍照运行控制照明光源3的关闭。
32.处理器11与工业相机5电连接，在具有两个工业相机5的实施例中，两个工业相机5均与处理器11电连接，在本实施例中，处理器11为电脑主机，处理器11内设置有图像视觉检测模块，图像视觉检测模块对图像信息进行处理和分析，并判断烟包8的包装面是否有缺陷的技术为现有技术，用于接收工业相机5获取的图像信息并进行图像处理分析，和传输图像
处理分析结果以及修改工业相机5的拍摄区域范围、灵敏度参数等数据；在一些实施例中，处理器11上电连接有网络交换机10，网络交换机10与工业相机5电连接，工业相机5通过网络交换机10实现与处理器11的电连接，优选地，控制器9和网络交换机10安装在包装机机体内部的电柜箱内；在另一些实施例中，处理器11上电连接有显示器12。
33.控制器9与处理器11电连接，优选地，控制器9与网络交换机10电连接，实现通过网络交换机10与处理器11电连接；控制器9与包装机控制系统14电连接，通过包装机控制系统14实现与包装机的剔除机构15的电连接，用于接收处理器11的图像处理分析结果，当分析结果显示为烟包8具有缺陷时，控制器9传递信号至包装机控制系统14，包装机控制系统14开始计时移位，并控制剔除机构15运行，剔除该有缺陷的烟包8；在一些实施例中，还包括计数器17，计数器17与控制器9电连接，控制器9通过包装机控制系统14与包装机的报警装置16电连接，当控制器9接收到处理器11的分析结果显示为烟包8具有缺陷时，控制器9控制计数器17开始计数，计数器17连续计数达到预设值时传递信号至控制器9，控制器9接收到计数器17到达预设值的信号后传递信号至包装机控制系统14，包装机控制系统14控制报警装置16运行，进行报警。
34.以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文。